阅读说明：本技术 一种细长沉井结构以及沉井分节下沉的方法 (Slender open caisson structure and method for sinking open caisson in sections ) 是由 刘忠友 俞武华 赵罡 张鸿 于 2020-04-28 设计创作，主要内容包括：本发明涉及沉井工程技术领域,特指一种细长沉井结构以及沉井分节下沉的方法,根据沉井下部压力大、上部压力小的特点,将沉井设计成上节沉井段与下节沉井段两节沉井段,下节沉井段长度占总长度的2/5,在自重作用下沉井基本可将上节沉井沉放到泥面以下一定的深度,此时可借助上节沉井与土的摩阻力及自重通过双作用千斤顶将力传递到下节沉井上,使下节沉井下沉,待下节沉井下沉一定深度后,用双作用千斤顶借助下节沉井的重力及摩阻力牵引上节沉井下沉,由于上节沉井与下节沉井采用双作用千斤顶助沉,沉井的下沉处于可控状态,可避免突沉及旋转,由于不需要压载,施工空间开阔,还可借助于单侧的顶推力纠正沉井的偏沉。(The invention relates to the technical field of open caisson engineering, in particular to a slender open caisson structure and a method for sinking an open caisson in sections, wherein the open caisson is designed into two open caisson sections of an upper open caisson section and a lower open caisson section according to the characteristics of large lower pressure and small upper pressure of the open caisson, the length of the lower open caisson section accounts for 2/5 of the total length, the upper open caisson can be sunk to a certain depth below a mud surface basically under the action of self weight, force can be transmitted to the lower open caisson through a double-acting jack by virtue of the frictional resistance of the upper open caisson and soil and the self weight, so that the lower open caisson sinks, after the lower open caisson sinks to a certain depth, the upper open caisson is pulled to sink by virtue of the gravity and the frictional resistance of the lower open caisson by a double-acting jack, the sinking of the double-acting jack is assisted by the upper open caisson and the lower open caisson, the sinking of the open caisson is in a controllable state, sudden sinking and rotation can be avoided, and ballast is not needed, the construction space is wide, and the deflection of the open caisson can be corrected by means of the pushing force of the single side.)

一种细长沉井结构以及沉井分节下沉的方法

技术领域

本发明涉及沉井工程技术领域，特指一种细长沉井结构以及沉井分节下沉的方法。

背景技术

沉井施工特别是长度较大的沉井，在下沉时往往因为下沉系数不够大无法靠自重下沉，往往需要压载，压载时需要大量的压载材料，且压载材料占用了大量的施工空间，给沉井施工带来了不利影响，压载的不平衡也会造成沉井偏倾，压载会产生突沉等不良现象，不利于沉井的施工控制。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种细长沉井结构以及沉井分节下沉的方法，根据沉井下部压力大、上部压力小的特点，将沉井设计成上节沉井段与下节沉井段两节沉井段，下节沉井段长度占总长度的2/5，在自重作用下沉井基本可将上节沉井段沉放到泥面以下一定的深度，此时可借助上节沉井段与土的摩阻力及自重通过双作用千斤顶将力传递到下节沉井段上，使下节沉井段下沉，待下节沉井段下沉一定深度后，用双作用千斤顶借助下节沉井段的重力及摩阻力牵引上节沉井段下沉，由于上节沉井段与下节沉井段采用双作用千斤顶助沉，沉井的下沉处于可控状态，可避免突沉及旋转，由于不需要压载，施工空间开阔，还可借助于单侧的顶推力纠正沉井的偏沉。

为了实现上述目的，本发明应用的技术方案如下：

一种细长沉井结构，包括由上节沉井段与下节沉井段固定连接构成的沉井，上节沉井段与下节沉井段之间的接头附近的内壁上分别固定有预埋钢板，预埋钢板上固定有钢牛腿，且上节沉井段上的钢牛腿与下节沉井段上的钢牛腿之间通过双作用千斤顶固定连接，上节沉井段与下节沉井段之间的接头端分别固定有预埋角钢，上节沉井段与下节沉井段之间的接头外侧固定有钢板环，钢板环的下端焊接于下节沉井段上的预埋角钢上，钢板环的上端与上节沉井段之间设有V型橡胶水封。

进一步而言，所述下节沉井段上设有减阻平台、底板槽与沉井刃脚，下节沉井段占沉井总长度的2/5。

进一步而言，所述钢牛腿由加强板与支座板固定连接构成，加强板分别固定于支座板与预埋钢板上，支座板固定于双作用千斤顶上。

进一步而言，所述加强板采用直角三角形结构，加强板的两条直角边分别固定于支座板与预埋钢板上。

进一步而言，所述双作用千斤顶通过螺栓固定于上节沉井段与下节沉井段之间的钢牛腿上。

进一步而言，所述V型橡胶水封包括上道V型橡胶水封与下道V型橡胶水封，上道V型橡胶水封通过粘接胶粘贴在钢板环的内壁上，下道V型橡胶水封通过粘接胶粘贴在上节沉井段的下端外壁上。

进一步而言，所述钢板环的高度约1000mm。

一种细长沉井结构，其下沉的方法，包括以下步骤：

步骤一：按照沉井施工步骤做好准备工作，然后预制下节沉井段，待下节沉井段强度达到要求后开始按常规工艺沉放下节沉井段，待下节沉井段下沉到一定深度后停止下沉，在下节沉井段的顶部放置好隔断材料预制上节沉井，预制施工时要埋放好预埋件；

步骤二：上节沉井段模板拆除后将钢板环焊接在下节沉井段上部的预埋角钢上，将上部沉井段的外部下端约100mm范围内涂刷好粘接胶，将下道V型橡胶水封自上而下沿上节沉井段的外壁推入到上节沉井段的最下端，使粘接胶将下道V型橡胶水封粘接在上节沉井的外壁上，采用同样的方法将上道V型橡胶水封粘接在钢板环内壁的上部；

步骤三：将钢牛腿焊接在沉井内壁的预埋钢板上，将双作用千斤顶的两端用螺栓连接在上节沉井段与下节沉井段上的两个对应的钢牛腿上，并用压力管联通双作用千斤顶与油泵；

步骤四：在开挖施工下继续靠自重下沉沉井一直到上节沉井段进入土中一定长度，直至沉井在自重下无法下沉，开动油泵向双作用千斤顶供油，使双作用千斤顶顶推下节沉井段在开挖施工下继续下沉，下沉800mm左右时应停止顶推，反向供油，使双作用千斤顶回缩，拉动上节沉井段下沉800mm左右，如此反复多次使沉井沉放到设计高程；

步骤五：将上节沉井段与下节沉井段通过预埋角钢焊接成整体，拆除井内的双作用千斤顶及钢牛腿，进行剩余的沉井施工。

本发明有益效果：

1)本发明采用这样的结构设置，根据沉井下部压力大、上部压力小的特点，将沉井设计成上节沉井段与下节沉井段两节沉井段，下节沉井段长度占总长度的2/5，在自重作用下沉井基本可将上节沉井段沉放到泥面以下一定的深度，此时可借助上节沉井段与土的摩阻力及自重通过双作用千斤顶将力传递到下节沉井段上，使下节沉井段下沉，待下节沉井段下沉一定深度后，用双作用千斤顶借助下节沉井段的重力及摩阻力牵引上节沉井段下沉，由于上节沉井段与下节沉井段采用双作用千斤顶助沉，沉井的下沉处于可控状态，可避免突沉及旋转，由于不需要压载，施工空间开阔，还可借助于单侧的顶推力纠正沉井的偏沉；

2)本发明采用此种工艺下沉沉井，可避免沉井下沉困难、大量压载施工的弊病，施工的可控性大大提高，应具有较为广泛的应用前景；

3)本发明主要适用于圆形沉井的施工。

附图说明

图1是本发明整体结构竖直剖视图；

图2是本发明整体结构侧视图；

图3是本发明整体结构俯视图；

图4是图1中A位置放大图。

1.沉井；2.上节沉井段；3.下节沉井段；4.减阻平台；5.底板槽；6.预埋角钢；7.钢板环；8.预埋钢板；9.钢牛腿；10.V型橡胶水封；11.加强板；12.双作用千斤顶；13.沉井刃脚；14.支座板；100.上道V型橡胶水封；101.下道V型橡胶水封。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明的技术方案进行说明。

如图1至图4所示，本发明所述一种细长沉井结构，包括由上节沉井段2与下节沉井段3固定连接构成的沉井1，上节沉井段2与下节沉井段3之间的接头附近的内壁上分别固定有预埋钢板8，预埋钢板8上固定有钢牛腿9，且上节沉井段2上的钢牛腿9与下节沉井段3上的钢牛腿9之间通过双作用千斤顶12固定连接，通过双作用千斤顶12实现顶推、拉缩上节沉井段2与下节沉井段3的功能。上节沉井段2与下节沉井段3之间的接头端分别固定有预埋角钢6，上节沉井段2与下节沉井段3之间的接头外侧固定有钢板环7，钢板环7的下端焊接于下节沉井段3上的预埋角钢6上，钢板环7的上端与上节沉井段2之间设有V型橡胶水封10。有效防止井外水流进入井内。

更具体而言，所述所述下节沉井段3上设有减阻平台4、底板槽5与沉井刃脚13，下节沉井段3占沉井1总长度的2/5。

更具体而言，所述钢牛腿9由加强板11与支座板14固定连接构成，加强板11分别固定于支座板14与预埋钢板8上，支座板14固定于双作用千斤顶12上。

更具体而言，所述加强板11采用直角三角形结构，加强板11的两条直角边分别固定于支座板14与预埋钢板8上。

更具体而言，所述双作用千斤顶12通过螺栓固定于上节沉井段2与下节沉井段3之间的钢牛腿9上。

更具体而言，所述V型橡胶水封10包括上道V型橡胶水封100与下道V型橡胶水封101，上道V型橡胶水封100通过粘接胶粘贴在钢板环7的内壁上，下道V型橡胶水封101通过粘接胶粘贴在上节沉井段2的下端外壁上。

更具体而言，所述钢板环7的高度约1000mm。

本发明采用这样的结构设置，根据沉井1下部压力大、上部压力小的特点，将沉井1设计成上节沉井段2与下节沉井段3两节沉井，下节沉井段3长度占总长度的2/5，在自重作用下沉井1基本可将上节沉井段2沉放到泥面以下一定的深度，此时可借助上节沉井段2与土的摩阻力及自重通过双作用千斤顶12将力传递到下节沉井段3上，使下节沉井段3下沉，待下节沉井段3下沉一定深度后，用双作用千斤顶12借助下节沉井段3的重力及摩阻力牵引上节沉井段2下沉，由于上节沉井段2与下节沉井段3采用双作用千斤顶12助沉，沉井1的下沉处于可控状态，可避免突沉，施工场地开阔，还可借助于单侧的顶推力纠正沉井的偏沉。

本发明采用此种工艺下沉沉井1，可避免沉井1下沉困难、大量压载施工的弊病，施工的可控性大大提高，应具有较为广泛的应用前景；

本发明主要适用于圆形的沉井1的施工。

一种细长沉井结构，其下沉的方法，包括以下步骤：

步骤一：按照沉井1施工步骤做好准备工作，然后预制下节沉井段3，待下节沉井段3强度达到要求后开始按常规工艺沉放下节沉井段3，待下节沉井段3下沉到一定深度后停止下沉，在下节沉井段3的顶部放置好隔断材料预制上节沉井段2，预制施工时要埋放好预埋件；

步骤二：上节沉井段2模板拆除后将钢板环7焊接在下节沉井段3上部的预埋角钢6上，将上部沉井段2的外部下端约100mm范围内涂刷好粘接胶，将下道V型橡胶水封101自上而下沿上节沉井段2的外壁推入到上节沉井段2的最下端，使粘接胶将下道V型橡胶水封101粘接在上节沉井段2的外壁上，采用同样的方法将上道V型橡胶水封100粘接在钢板环7内壁的上部；

步骤三：将钢牛腿9焊接在沉井1内壁的预埋钢板8上，将双作用千斤顶12的两端用螺栓连接在上节沉井段2与下节沉井段3上的两个对应的钢牛腿9上，并用压力管联通双作用千斤顶12与油泵；

步骤四：在开挖施工下继续靠自重下沉沉井1一直到上节沉井段2进入土中一定长度，直至沉井1在自重下无法下沉，开动油泵向双作用千斤顶12供油，使双作用千斤顶12顶推下节沉井段3在开挖施工下继续下沉，下沉800mm左右时应停止顶推，反向供油，使双作用千斤顶12回缩，拉动上节沉井段2下沉800mm左右，如此反复多次使沉井1沉放到设计高程；

步骤五：将上节沉井段2与下节沉井段3通过预埋角钢6焊接成整体，拆除井内的双作用千斤顶12及钢牛腿9，进行剩余的沉井1施工。

以上结合附图对本发明的实施例进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。